Er nógu mikið járn í íslenskum mýrarauða til vinna það með raunhæfum hætti?

Svar

Engin ástæða er til að ætla að íslenskur mýrarauði sé verri nú en hann var fyrr á öldum, þannig að út af fyrir sig mætti vinna járn að hætti forfeðranna ef einhver nennti því. Þó gæti rauðablástur aldrei orðið annað en tómstundagaman því að járn er einn þeirra málma sem finnst í þekktum auðugum námum sem sér ekki fyrir endann á.

Raunar var rauðablástur stundaður með fornum aðferðum í Noregi allt fram á 18. öld, og hét sá Ole Evenstad í Austurdal sem stórtækastur var. Hann og menn hans gerðu allt að fimm bræðslur á dag í frumstæðum ofni þar sem hráefnið var mýrarauði og viðarkol, og náðu um 30 pundum (um það bil 15 kg) af járni í hverri bræðslu.

Kristján Eldjárn (Árbók Hins ísl. fornleifafél. 1975) taldi að á fyrstu öldum Íslands byggðar hafi hin forna iðja, rauðablástur, verið sjálfsögð á hverjum bæ eins og hver önnur störf bóndans. Hins vegar vegar eru litlar menjar um rauðablástur eftir miðja 13. öld og kann hvort tveggja að valda, skógleysi og minnkandi uppgrip af rauða (Þórarinn Þórarinsson: Ísarns meiður á Eiðum, Múlaþing, 1980). Ekki hefur þörfin þó minnkað, heldur er sennilegt að margir bændur sem bjuggu við rýra járntekju eða skógleysi hafi þurft að kaupa járn af öðrum sem framleiddu umfram þarfir. Gjallhaugur að Eiðum svarar til þess að þar hafi verið framleidd 500-1500 tonn af járni. Fræðimenn telja að Íslendingar hafi sjálfir framleitt allt sitt járn þangað til farið var að flytja inn svonefnt ásmundarjárn um miðja 15. öld.

Rauðablástur fer þannig fram, að þurrkuðum mýrarauða er blandað saman við viðarkol sem unnin eru með því að brenna viði í kolagröf þannig að loft komist ekki að. Síðan er kveikt í blöndunni í ofni. Við brunann afoxast járnið úr (vötnuðu) járnoxíði í járnmálm sem er bráðinn og seytlar niður í botn ofnsins og er síðan „hleypt undan“. Eftir verða efnasambönd (steindir) sem ekki bráðnuðu, og nefnast sori eða gjall. Jafna efnahvarfanna er sýnd hér á eftir textanum. Af henni sést að öllu máli skiptir hlutfallið milli járnoxíðs og kísils í hráefninu — í jöfnunni er það 2:1, en sé það 1:1 gengur ekkert járn af. Sorinn hér er fayalít (Fe₂SiO₄).

Járngjall er víða að finna í fornum bæjarrústum, til dæmis í miklum mæli í Ljárskógum í Dölum, enda segir svo í Grettis sögu: „[Þorsteinn Kuggason í Ljárskógum] var járngjörðarmaður mikill. Grettir var atgangsmikill að drepa járnið (það er hamra það) en nennti misjafnt.“ Og enn þá frægari er framganga Skalla-Gríms við rauðablásturinn, svo sem lýst er í Egils sögu.

Á áttunda áratugnum voru greind á Raunvísindastofnun Háskólans nokkur sýni af mýrarauða og gjalli (sora) til að reikna út hugsanlegan afrakstur rauðablástursins. Í íslenskum mýrum er mikið um steinefni, öskulög og áfok, sem inniheldur yfir 50% af SiO₂, og vafalítið hefur þessi staðreynd spillt fyrir rauðablæstri hér á landi — þótt allt sé þetta nokkuð bundið landshlutum og áfokið hafi að minnsta kosti stóraukist í kjölfar landnámsins.

Sjö sýni sem greind voru af mýrarauða af Héraði innihéldu 21-35% SiO₂ og 69-75% Fe₂O₃ (þungahlutföll í þurrkuðu og glæddu sýni). Rauði af Skeiðum innihélt hins vegar 18% kísil og 75% járn. Í gjallsýni (sora) af Austurlandi voru 32% kísill og 36% járn. Samkvæmt því mundi 1 kg af mýrarauða með 23% kísli og 71,4% járni gefa af sér 442 g af járni. Fræðimenn telja að ársnotkun Íslendinga hafi verið um 45 smálestir (ÞÞ, fyrri tilv.) — sem þá hefði krafist yfir 100 tonna af þurrkuðum mýrarauða, og til þess að vinna þessi 45 tonn þurfti um 25 þúsund tunnur (=625 tonn) af viðarkolum árlega (Þórarinn Þórarinsson: Þjóðin lifði en skógurinn dó. Ársrit Skógræktarfél. Ísl. 1974).

Efnajafnan um járnbræðslu:
$$2Fe_{2}O_{3}+2C+SiO_{2}=2Fe+2CO_{2}+Fe_{2}SiO_{4}$$
Frekara lesefni á Vísindavefnum eftir sama höfund:

• Ég hef heyrt að víkingar hafi fundið mýrarauða í vötnum og notað til að gera sverð og hjálma. Í hvaða vötnum á Íslandi finnst mýrarauði?
• Hvað er járngrýti?
• Hversu stór hluti jarðar er járn?

Mynd:

• Wikipedia.is - mýrarauði. Sótt 1.3.2011.

Upphaflega spurningin var sem hér segir:

Er magn járns með breytilegu vatnsmagni (Fe₂O₃ * H₂O) í íslenskum mýrarauða nægilega mikið til að vinna það úr rauðanum eins og landnámsmenn Íslands gerðu fram eftir öldum með þeirri aðferð sem talið er að þeir hafi notað, rauðablæstri? Er þessi aðferð raunhæf til að vinna járn?